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https工作原理简单介绍

运营商HTTP劫持(非DNS劫持)推送广告的情况相信大家并不陌生,解决的方法大多也是投诉增值业务部门进而投诉工信部。但这种方法费时费力,投诉接听人员并不了解情况导致答非所问的情况有很多,有时候不但受气最终也没能完全解决问题,或者解决问题后过了一段时间复发的情况并不少见。

近年来,运营商HTTP劫持非但没有收敛,反而变本加厉,玩出了新花样:比如通过HTTP劫持进行密码截获的活动;比如下载软件被替换的情况;比如劫持进行返利(当然返利不是返给你)的情况。

体验给破坏了,黑锅替人背了,钱还给运营商赚走了,忍无可忍的情况下不少开发者纷纷启用HTTPS加密来保护自己的网站。

什么是HTTPS

在了解HTTPS之前我们需要知道什么是HTTP,HTTP就是我们平时浏览网页时候使用的一种协议。HTTP协议传输的数据都是未加密的,也就是明文的,因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全。为了保证这些隐私数据能加密传输,于是网景公司设计了SSL(Secure Sockets Layer)协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密,从而就诞生了HTTPS。SSL目前的版本是3.0,被IETF(Internet Engineering Task Force)定义在RFC 6101中,之后IETF对SSL 3.0进行了升级,于是出现了TLS(Transport Layer Security) 1.0,定义在RFC 2246。实际上我们现在的HTTPS都是用的TLS协议,但是由于SSL出现的时间比较早,并且依旧被现在浏览器所支持,因此SSL依然是HTTPS的代名词,但无论是TLS还是SSL都是上个世纪的事情,SSL最后一个版本是3.0,今后TLS将会继承SSL优良血统继续为我们进行加密服务。

TLS

(TLS原理示意图)

HTTPS的工作原理

HTTPS在传输数据之前需要客户端(浏览器)与服务端(网站)之间进行一次握手,在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息。TLS/SSL协议不仅仅是一套加密传输的协议,更是一件经过艺术家精心设计的艺术品,TLS/SSL中使用了非对称加密,对称加密以及HASH算法。握手过程的简单描述如下:

1. 浏览器将自己支持的一套加密规则发送给网站。

2. 网站从中选出一组加密算法与HASH算法,并将自己的身份信息以证书的形式发回给浏览器。证书里面包含了网站地址,加密公钥,以及证书的颁发机构等信息。

3.获得网站证书之后浏览器要做以下工作:
a) 验证证书的合法性(颁发证书的机构是否合法,证书中包含的网站地址是否与正在访问的地址一致等),如果证书受信任,则浏览器栏里面会显示一个小锁头,否则会给出证书不受信的提示。
b) 如果证书受信任,或者是用户接受了不受信的证书,浏览器会生成一串随机数的密码,并用证书中提供的公钥加密。
c) 使用约定好的HASH计算握手消息,并使用生成的随机数对消息进行加密,最后将之前生成的所有信息发送给网站。

4.网站接收浏览器发来的数据之后要做以下的操作:
a) 使用自己的私钥将信息解密取出密码,使用密码解密浏览器发来的握手消息,并验证HASH是否与浏览器发来的一致。
b) 使用密码加密一段握手消息,发送给浏览器。

5.浏览器解密并计算握手消息的HASH,如果与服务端发来的HASH一致,此时握手过程结束,之后所有的通信数据将由之前浏览器生成的随机密码并利用对称加密算法进行加密。
这里浏览器与网站互相发送加密的握手消息并验证,目的是为了保证双方都获得了一致的密码,并且可以正常的加密解密数据,为后续真正数据的传输做一次测试。另外,HTTPS一般使用的加密与HASH算法如下:

非对称加密算法:RSA,DSA/DSS
对称加密算法:AES,RC4,3DES
HASH算法:MD5,SHA1,SHA256

其中非对称加密算法用于在握手过程中加密生成的密码,对称加密算法用于对真正传输的数据进行加密,而HASH算法用于验证数据的完整性。由于浏览器生成的密码是整个数据加密的关键,因此在传输的时候使用了非对称加密算法对其加密。非对称加密算法会生成公钥和私钥,公钥只能用于加密数据,因此可以随意传输,而网站的私钥用于对数据进行解密,所以网站都会非常小心的保管自己的私钥,防止泄漏。TLS握手过程中如果有任何错误,都会使加密连接断开,从而阻止了隐私信息的传输。

HTTPS足够安全吗

是的,作为一项必要的基础防护措施,HTTPS能够做到足够程度的安全防护。特别是对于流量劫持来说,你有多久没在百度的搜索页上看到弹出来的小广告了呢?很多时候,HTTPS都在悄无声息的保护着用户。

我们不会把自己的用户名和密码写在明信片上然后将它邮寄出去公之于众,但在网上,我们却一直都在这样做——在每次登陆使用HTTP连接的服务时,我们基本上都是这么做的。

换上HTTPS之后,第三方将无法通过嗅探等手段收集我们与服务器之间传输的数据的难度,我们也许并不介意别人读取你通过服务器发布的微博消息,但大多数人肯定不希望其他人看到自己的用户名和密码信息。并且不希望自己在浏览网页时不停的从左下角弹出小广告。